Sự suy giảm T2 được giảm nhẹ bởi sự bù trừ lẫn nhau của tương tác dipole–dipole và độ dị thường hóa hóa học chỉ ra một hướng đi mới cho cấu trúc NMR của các đại phân tử sinh học rất lớn trong dung dịch

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - Tập 94 Số 23 - Trang 12366-12371 - 1997
Konstantin Pervushin1, Roland Riek1, Gerhard Wider1, Kurt Wüthrich1
1Institut für Molekularbiologie und Biophysik, Eidgenössische Technische Hochschule Hönggerberg, CH-8093 Zurich, Switzerland

Tóm tắt

Sự suy giảm ngang nhanh chóng của 1 H, 15 N, và 13 C bởi sự tương tác dipole-dipole (DD) và độ dị thường hóa hóa học (CSA) được điều chỉnh bởi chuyển động phân tử quay có ảnh hưởng nổi bật đến giới hạn kích thước của các cấu trúc biomacromolecule có thể được nghiên cứu thông qua phổ NMR trong dung dịch. Phổ tối ưu hóa suy giảm ngang (TROSY) là một phương pháp nhằm giảm thiểu sự suy giảm ngang trong các thí nghiệm NMR đa chiều, dựa trên việc sử dụng hợp lý sự can thiệp giữa DD và CSA. Ví dụ, một thí nghiệm tương quan hai chiều kiểu TROSY 1 H, 15 N với một protein được gán nhãn đồng vị 15 N trong một phức hợp DNA có khối lượng phân tử 17 kDa ở tần số 1 H là 750 MHz cho thấy rằng sự suy giảm 15 N trong quá trình tiến hóa độ dị thường hóa hóa học 15 N và sự suy giảm 1 H N trong quá trình thu nhận tín hiệu đều được giảm đáng kể nhờ sự bù trừ lẫn nhau của các tương tác DD và CSA. Sự giảm chiều rộng đường quang so với một thí nghiệm tương quan hai chiều thông thường 1 H, 15 N là 60% và 40%, tương ứng, và chiều rộng đường quang còn lại là 5 Hz cho 15 N và 15 Hz cho 1 H N ở 4°C. Bởi vì tỷ lệ giữa các tỷ lệ suy giảm DD và CSA gần như độc lập với kích thước phân tử, một sự giảm thiểu tỷ lệ phần trăm tương tự của các tỷ lệ suy giảm ngang tổng thể được dự đoán cho các protein lớn hơn. Đối với một protein được gán nhãn đồng vị 15 N có khối lượng 150 kDa ở tần số 750 MHz và 20°C, người ta dự đoán các chiều rộng đường quang còn lại là 10 Hz cho 15 N và 45 Hz cho 1 H N , và đối với protein gán nhãn đồng vị 15 N, 2 H tương ứng, các chiều rộng đường quang còn lại được dự đoán là nhỏ hơn 5 Hz và 15 Hz, tương ứng. Nguyên lý TROSY nên mang lại lợi ích cho nhiều thí nghiệm NMR dung dịch đa chiều, đặc biệt với việc sử dụng trong tương lai các trường từ tính phân cực cao hơn hiện tại, do đó loại bỏ đáng kể một trong những yếu tố chính hạn chế việc làm việc với các phân tử lớn.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1126/science.165.3890.251

10.1016/S0076-6879(94)39017-7

10.1051/epn/19861701011

10.1142/2732

10.1107/S0907444994010188

10.1021/ja960627a

10.1007/BF00176005

10.1021/ja952207b

10.1021/ja00363a009

10.1021/ja960510m

T C Farrar, T C Stringfellow Encyclopedia of NMR, eds D M Grant, R K Harris (Wiley, New York) 6, 4101–4107 (1996).

10.1016/0079-6565(78)80004-1

R R Ernst, G Bodenhausen, A Wokaun The Principles of Nuclear Magnetic Resonance in One and Two Dimensions (Clarendon, Oxford, 1987).

A Abragam The Principles of Nuclear Magnetism (Clarendon, Oxford, 1961).

M Goldman J Magn Reson 60, 437–452 (1984).

R E London J Magn Reson 86, 410–415 (1990).

J W Peng, G Wagner J Magn Reson 98, 308–332 (1992).

10.1002/j.1460-2075.1990.tb07617.x

10.1006/jmbi.1994.1296

10.1021/bi00449a003

10.1021/bi00185a040

10.1021/ja00510a007

10.1016/0009-2614(80)80041-8

10.1016/0079-6565(76)80001-5

10.1080/00268979200100511

L E Kay, L K Nicholson, F Delaglio, A Bax, D A Torchia J Magn Reson 97, 359–375 (1992).

10.1006/jmrb.1996.0057

10.1021/ja00216a006

10.1017/S0033583500004029

10.1021/ja00124a014

10.1016/0079-6565(84)80005-9

10.1006/jmra.1993.1016

10.1006/jmre.1997.1161

10.1007/BF02192855

10.1063/1.1743033

10.1063/1.1725007

10.1021/ja970876e

Thông tin
Thông tin xuất bản

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

Tập 94 Số 23

12366-12371

Thông tin tác giả